Metode de inventariere forestiera

Prin inventarierea fondului forestier se urmărește determinarea cât mai exactă a mărimii și structurii pornind de la caracteristicile dendrometrice. Inventarierea arboretelor poate fi realizată statistic prin suprafețele de probă sau integral.

               Metode de inventariere

               Conform normelor de amenajare în vigoare invertarierile statistice cu suprafețe circulere de 300 m² sunt admise în arboretele exploatabile și neexploatabile, echiene cu consistența între 0.7-1.0.; iar cele de 500 m² în cazul arboretelor echiene, exploatabile și arborete pluriene cu consistența 0.5-1.0.

               Procedee relascopice (cercuri cu rază variabilă) sunt admise numai în arboretele preexploatabile sau neexploatabile precum și în cele exploatabile care nu intră în rând la tăiere.

               Faza de birou ( pregătitoarea)

                În scopul obținerii datelor prezentate anterior va fi amplasată o rețea sub forma unui grid cu suprafețe de probă, numărul și mărimea acestor suprafețe de probă depind de tolerață și probabilitatea de acoperire urmărită. De exemplu în cazul lucrărilor de amenajare a pădurilor, aceste valori pentru arboretele ce urmează să fie exploatate în deceniul următor toleranța este de10 % iar probabilitatea de acoperire de 90 %.

              După alegerea metodei statisce de inventariere precum și a preciziei urmărite (toleranță și probabilitate de acoperire) se va stabili numărul de suprafețe de probă necesare, acest număr mai depinde și de coeficientul de variație al volumului arboretului și de suprafața arboretului. (numărul de piețe necesar precum și distanța dintre acestea se poate găsi în anexele îndrumarului de amenajare vol II).

               Amplasarea piețelor se face cu ajutorul programelor de prelucrare a informațiilor geografice precum QGIS, acest program permite amplasarea unei rețele de puncte la distanța dorită.

               La amplaserea piețelor trebuie avut în vedere să se păstreze o distanță față de limita dunității amenajistice de cel puțin 1.5 ori raza suprafeței de probă.

               Totodată se recomandă verificarea prin suprapunere a punctelor ce reprezintă centrul suprafețelor de probă peste orto-fotoplanul (sau imagini satelitare) pentru a evita amplasarea unor piețe în zone nesemnificative pentru arboretul studiat,  în goluri atipice sau drumuri.

               De menționat: este important ca amplasarea suprafețelor de probă să fie în zone cât mai representative pentru arboretul studiat în cazul în care numărul acestora este redus (adică procentul ce urmează să fie inventariat din întregul arboret este cât mai mic).

               După amplasarea piețelor dorite se realizează o hartă pentru dispozitivele GPS de tip Garmin, acestea pot fi create cu ajutorul programului QGIS urmărind următorii pași

• Se vor adăuga toate straturile dorite pentru hartă ( limite de parcelă, suprafețe de probă, drumuri ș.a.);
• Se realizează stilizarea acestora;
• Se va selecta proiecția specifică dispozitivelor GPS Garmin, WGS 84 – (4326)
• Cu ajutorul plugin-ului denumit GarminCostumMaps, va fi creat un fișier de tip .kmz pentru care se va selecta o caliate a imaginii maxime;
• Fișierul astfel creat v-a fi copiat în dosarul denumit Custum maps din dispozitivul Garmin

               Tot cu ajutorul programului QGIS se pot realiza hărți în format .TIF cu amplasarea suprafețelor de probă în cadrul unităților amejistice și cu imagini satelitare sau planuri cu curbe de nivel în spate (background).

               Pentru realizarea acestor harți ca și în cazul celor de GPS este necesar să se lucreze în proiecția WGS 84, după adăugarea staturilor și realizarea stilizării dorite se v-a salva fișierul cu opțiunea Save as imagine… din meniul Project. După care acestă imagine se aduce din nou în programul Qgis și se va salva din nou prin opțiunea Save as selectată prin click dreapta pe stratul recent adăugat în formatul GTiff.

               Acestea pot fi folosite pe dispozitivele android prevăzute cu dispozitiv gps în programul PDF Maps care permite localizarea pe hartă.

Figura.1.Exemplu de hartă pentru tabletă

               O astfel de hartă ce conține curbe de nivel sau imagini satelitare ajută la allege traseul cel mai ușor spre suprafețele de probă cel mai ușor, în felul acesta se pot evita zonele cu pantă mai mare, văi, arborete tinere (desișuri) s.a., care sunt greu de trecut.

               Faza de teren

               Echipa care realizează inventarierea în teren este alcătuită din două persoane: o persoană care înregistrează datele și una care măsoară diametrele

               Cu ajutorul GPS-ului (sau a dispozitivului android) echipa se deplasează la punctul ce marchează centrul suprafeței de probă suprafața de probă.

               În cazul suprafețelor de probă circulare cu rază fixă (300 m², 500 m²) metoda de lucru este următoarea:

               Persoana care înregistează datele se v-a poziționa în centrul suprafeței de probă, unde va fixa un punct cu ajutorul GPS sau tabletei punct care va reprezenta centrul suprafeței de probă. Acestă operațiune se face cu GPS din meniu prin selectarea funcției Mark point sau prin intermediul tastei mark la unele modele de GPS, fereastra deschisă permite selectarea unui anumit tip de simbol și modificarea numelui punctului, după realizarea acestor modificări se apasă tasta done. În cazul tabletei măsurarea unor puncte se face în aplicație PDF maps, ca și în cazul GPS-ului poate fi redenumit punctul măsurat.

               Centrul cercului poate fi marcat cu un tăruș de lemn pentru identificare ulterioară a centrului suprafeței de probă. În unele tări se folosesc tăruși metalici care reprezintă suprafețe de probă cu caracter permanent.

Ca martor se noteză pe unul dintre arborii apropiați numărul cercului și distanța până la centrul acesteia.

               După realizarea acestor etape se trece la invertarierea propriu-zisă. Persoana care înregistrează datele v-a sta în centrul suprafeței de probă și măsoară panta medie din zona respectivă prin măsurarea pantei în amonte și aval în funcție de medie acestor măsurători se stabileste raza cercului (valorile sunt prezentate în tabelul următor). Măsurarea pantei se va face cu vertexul prin vizarea pe un arbore la un nivel egal cu înalțimea ochiului operatorului.

Tabelul 1. Raza cercului în funcție de pantă

După stabilirea razei cercului cealaltă persoană trece la măsurarea diametrelor(la nivelul de bază 1.30 m) arborilor care se încadrează în cerc, în cazul arborilor care prezintă o secțiune transversală ovală se vor măsura 2 diametre pe direcții perpendiculare și se înregistrează valoarea media. Măsurarea dimetrului se face cu ajutorul clupei forestiere cu clase de ciametre din 2 în 2 cm.

Figura .2. Dispozitive pentru măsurat diametre (clupă forestieră-stânga; ruletă pentru diametru – dreapta)

Înregistarea datelor se face pe dispozitivul android cu ajutorul aplicației dezovoltate de Forest design.

Acestă aplicație permite înregistrarea datelor cu valori unice pentru unitatea de producție și unitetea amenajistică.Tot în acest meniu se vor selecta și speciile ce urmează să fie introduse.

După introducerea acestor date se deschide fereastra principală de înregistrare. Această fereastră permite selecția postaței care este echivalentul numărului cercului.

După selectarea speciei (și a clasei de calitate dacă se urmărește și acest aspect) se înregistrează diameatrul măsurat de colegul de echipă.

Figura .3. Fereastra principală pentru înregistrarea diametrelor

Pentru a verifica dacă un arbore se încadrează în suprafața de probă se utilizează vertexul cu obțiunea de măsurare a distanței prin apăsarea tastei DME, astfel se măsoara distanța dintre vertex și transborder, vertexul va fi amplasat în centrul cercului, iar trasborderul la jumătatea arborelui ( în dreptul axului central) la același nivel față de sol ca și vertex-ul. În funcție de valoarea măsurată se decide dacă arborele se încadrează sau nu în piață.

Notă: este necesară calibrarea vertex-ului înainte de începerea lucrului.

Figura .4. Măsurarea distanței cu vertex IV.

După înregistrarea tuturor arborilor se trece la măsurarea înălțimilor pentru fiecare specie, necesare pentru a calcula volumul.

Astfel se vor măsura la nivel de unitate amenajistică în jur de 15 înălțimi pentru fiecare specie de la arbori cu diametrul apropiat de diametrul mediu al suprafeței de bază.

Pentru măsurarea înălțimii se poziționează trasborderul la nivelul de 1.30 pe arbore (Atenție acest nivel se poate modifica din meniul setări al vertex-ului), iar operatorul se poziționează pe curba de nivel la o distanță aproximativ egală cu înățimea arborelui de unde are vizibilitate spre vârful arborelui căruia îi măsoară înălțimea.

După înregistrarea tuturor diametrelor în aplicație, tableta realizează calculul diametrului mediu (d_g).

Figura.5. Părțile componente ale vertex-ului.

În cazul suprafețelor de probă relascopice,metoda de lucru cu privire la poziționarea și materializare în teren este identică cu cea de la suprafețele circulare (300 sau 500 m²).Este necesar măsurarea pantei medii pentru a se face corecția de pantă odată cu realizarea calculelor.

Procedeul piețelor relascopice denumit și procedeul Bitterlich permite determinarea suprafeţei de bază la hectar (in m² , denumit G) utilizând proporţionalitatea numărului de arbori (N) al căror diametre de baza depăsesc laturile unui anumit unghi critic, potrivit relaţiei:

Unde K este un factor de multiplicare al suprafeţei de baza exprimat printr-un numar întreg în funcţie de unghiul de vizare critic ales în raport cu vârsta şi structura arboretelor.

În funcție de vârsta şi structura dimensională a arboretelor (ex. variaţia elementelor biometrice, compoziţia specifică) se stabilește factorul ce v-a fi folosit. Se recomandă ca factorul să fie ales în asa fel încăt valoarea numărată în cazul unui tur să se încadreze în intervalul 20-30. Astfel se reduce posibilitatea de eroare la numărare din cauza suprapunerilor.

Figura .6. Principiul de inventariere Bitterlich (dupa Kramer şi Akca, 1995)

Inventarierea Bitterlich se poate realiza cu instrumentul pentru tururi de orizont ataşat clinometrului Haglof; cu ajutorul Vertex-ului sau cu ajutorul unui dispozitiv simplu ce urmează principiul prezentat deasupra.

Figura .7. Dispozitivul Bitterlich pentru tururi de orizont

Pentru realizarea unui tur cu ajutorul vertexului este necesar să se seteze factorul dorit din meniul Setup la elementul BAF.

După aceste setări se măsoară distanța de la centrul pieței la centrul arborelui cu ajutorul tastei DME, pe lângă distanță aparatul v-a afișa și valoarea minimă a diametrului ca acel arbore să fie inclus în turul de orizont.

În cazul în care un arbore se încadrează tangent sau are mărimea diametrului egală cu valoarea dată de vertex se v-a număra ca 0.5 arbori.

După parcurgerea a unui tur de orizont s-a determinat înălţimea medie corespunzătoare diametrului mediu în piaţă pentru fiecare specie şi element de specie în parte pentru a putea fi calculat volumul la hectar.

Faza de birou (prelucrarea datelor)

               Faza de prelucrarea datelor constă în calculul diametrului mediu, înălțimii medii și volumului mediu pe specii și elemente în primă fază, după care se poate stabilii compoziția densitatea în funcție de volumul specificat de Modele matematice-auxologice și tabele de producție pentru arborete .

               Datele înregistrate în tabletă pot fi exportate în format excel sub forma unor despuieri pentru fiecare specie.

               Astfel în cazul inventarierilor cu cercuri de 300 m² sau 500 m², metoda de calcul se bazează pe metoda seriilor de înălțimi relative ce au la bază legitatea statistică conform căreia există o stransă legătură intre înălțimile relative (h_r = h/h_g) și diametrele relative d_r=d/d_g) pentru aceiași specie și acelați diametru mediu (d_g), astfel se calculează ecuația de regresie dintre d și h

h=a₀+a₁d+a₂d²

ln ĥ=a₀+a₁d^a2

               h – înălțimea medie pentru fiecare categorie de diametru

               d – diametrul

               a_0,,a₁, a₂ – coeficienți ai ecuației de regresie.

               ĥ – înălțime calculată.

Această înălțime calculată (ĥ) se stabilește pentru ficare categorie de diametre.

Valorile pentru coeficinții prezentați mai sus sunt preluați din lucrarea denumită Metode și tabele dendrometrice.

               Pentru calculul diametrelor se procedeaza ca și în cazul de cubaj cu deosebirea că, de data aceasta, volumele unitare se stabilesc pe categorii de diametre, cu ajutorul următoarei ecuații de regresie:

logv=a₀+a₁ log d + a₂log²d+a₃log ĥ +a₄log² ĥ

               Cu ajutorul acestei relații se stabilesc volumele unitare pe categorii de diametre pentru fiecare specie, cunoscându-se aceste valori se poate calcula volumul pe specii și elemente rezultat din inventarieri.

               Pentru a obține valorile la hectar a volumului este necesar raportarea volumului din piețe la suprafața de un hectar.

               Pentru calculul volumelor în urma Piețelor bitterlich, în primă fază se calculează valorille medii la nivel de unitate amenajistică.

               În continuare se aplică relația

V=G (a₀+a₁H+a₂ H²)

               V – volumul la hectar;

               G – suprafața de bază în m² corectată cu valoarea pantei;

               H – înălțimea medie a arboretului;

               a ₀, a₁, a₂  - coeficienți pentru calculul volumului prezentați în lucrarea Expresii matematice ale tabelelor dendrometice românești – V. Giurgiu.

               Mai multe detalii cu privire la calculul datelor pot fi găsite în lucrările amintite mai sus precum și în norma tehnică numărul 4  Evaluarea volumului de lemn destinat comercializării

Bibliografie:

1. Giurgiu.- Expresii matematice ale tabelelor dendrometrice românești, 1977
2. Giurgiu. - Modele matematice-auxologice, 2004
3. Giurgiu – Modele matematico-Auxologice și tabele de producție pentru arborete, 2004

***  - Îndrumar pentru amenajarea pădurilor ,1984

*** - Norme tehnice pentru evaluarea volumului de lemn destinat comercializării, 2000

*** - Norme tehnice pentru amenajarea pădurilor, 2000